中国的于敏构型只是原子弹，中国到现在没有一枚氢弹

中国的于敏构型只是原子弹，中国到现在没有一枚氢弹

中国的于敏构型只是增强型原子弹，中国到现在没有一枚标准意义上的氢弹。判断是否为氢弹的标准，不是爆炸当量，而是铀235等裂变材料的裂变率要超过50%才可以算氢弹。而于敏构型的增强型原子弹铀235等裂变材料的裂变率不超过35%，妥妥的原子弹。

为什么要造氢弹？

胖子原子弹爆炸最多消耗20%铀235，其他都炸散浪费了，因为铀235裂变的中子速度只有每秒1万公里，能量低，射入铀核后发生裂变的时间长，一颗原子弹中，通常这种链式反应要进行到第57代。而绝大部分能量是在最后7代反应中释放。所以在7代链式反应后核球被x射线炸开，核裂变停止。氢弹引入了氚氘反应产生的快中子，速度每秒5万公里，能量大，射入后铀核发生裂变时间短，在核球被x射线炸开前，能产生58代链式反应，可多多的消耗铀235材料，同时快中子可引发铀238裂变。可以说氢弹、增强型原子弹比原子弹高效又省材料。

为什么于敏只是增强型原子弹？

于敏构型的增强型原子弹中的普通炸药爆炸当量太小。导致氘化锂没有被高度压缩，薄薄的一层氘化锂只能产生很少的快中子。而且在核弹内部形成稀薄的等离子体。影响了快中子的产生。而美国采用外置原子弹的手段可以高度压缩氘化锂，可以使用很厚的氘化锂，就可以产生很多的快中子。还能高度压缩铀235这样的核材料。这样他就在核弹的内部形成了高度致密的等离子体，这样中子与原子核碰撞的概率大大增加。快中子和中子产生的效率也大大增加。所以核材料—氘化锂无法高度压缩，造成爆炸材料利用率低，爆炸当量低。于敏构型的增强型原子弹铀235等裂变材料的裂变率不超过35%，妥妥的原子弹。

而美国泰勒-乌拉姆型(T-U构型) 氢弹中原子弹放在外面，核材料可以高度压缩，氘化锂被挤压到大约原来的三十分之一，反射层钚239和中空的铀棒被压紧为实心圆柱体，所以爆炸材料利用率高，爆炸当量高。可以称为氢弹。

为理解这种核弹的设计，想像弹壳内有一枚内爆的原子弹和圆筒形的钚-239套管（反射层）。反射层内的是氘化锂（燃料）和位于圆筒轴心的中空的铀-235棒，中空的铀-235棒中间填充着数个中子源（铍/钋弹丸）。将圆筒和内爆弹分离开的是铀-238护罩和填充核弹套管剩余空间的塑料泡沫。

纯裂变武器：这是第一代的核武器的设计，也是唯一一种曾经在战争中使用的类型。这种核武器中使用的核装药为铀-235（U-235）、钚-239（Pu-239），在爆炸时将核装药挤压在一起，使其达到产生链式反应的临界质量。根据挤压核装药的方式，这种设计方案又可以分为两种：

1、枪式核弹

在广岛爆炸的核弹小男孩使用了64千克的铀，其中80%（大约51千克）为铀-235，已经达到未封装情况下的临界质量。如果考虑到外面还要封装一层中子反射器，64千克已经超出了临界质量的两倍。在爆炸前，铀-235被分成了两块低于临界质量的部分，其中的一块会被以类似枪械弹丸发射的方式击中另一块，从而引发爆炸。大约只有1.5%的铀发生了裂变，而余下的部分散布在了地面上，没有任何用处。而这些铀-235消耗了橡树岭的巨型工厂在整个战争期间大部分产量。这种低效率是由于没有被压缩的铀在裂变时迅速的膨胀，随后由于密度变低变得低于了临界质量。由于这个设计需要使用细长的枪管，这种设计被装在了小直径的矩形弹壳中。这种核弹在美国一直部署到了1992年，消耗了美国兵工厂中大部分的U-235。由于枪式核弹的低生产量和其危险性，同时为了满足限制核武器数量的条约，这些核弹被首先拆除。

2、内爆式核弹

在长崎爆炸的核弹胖子，使用了6.2千克钚-239，体积大约350毫升。这仅仅是未封装球形情况下的临界质量的39%。由于核装药由铀-238包裹并充当中子反射层，核装药接近了临界质量。核装药的周围均匀的放置了常规炸药，而这些炸药将在爆炸时同时起爆，引起内爆。内爆使得钚被强烈压缩密度增加，达到了临界质量并开始链式反应。内爆由多个起爆电桥线形雷管触发。根据估计，大约只有20%的钚发生了裂变，而剩下的近5千克钚散布在地面上。

内爆时产生的冲击波仅持续很短的时间，只有一部分的核装药在冲击波经过的一瞬间被压缩。

为了增强内爆效果，可以将低密度金属（如铝、铍或者是两种金属的合金，选用铝是因为它很容易安全的变形，而选用铍是因为他的中子反射性）制成中间层，放置在爆炸物和反射层之间。这样，一部分的冲击波会被反射回去，而冲击波的作用时间就加长了。胖子核弹使用了铝制成的中间层。

胖子核弹的高效率是因为大量的U-238填充物。尽管U-238不发生裂变，在内爆发生后，这层填充物会带有向内的动量。虽然钚的链式反应会使钚膨胀并最终停止反应，膨胀首先需要克服内爆产生的动量。虽然仅仅将核装药多保持在一起仅仅几百纳秒，核弹的效率却因此而增加。

1945年设计胖子核弹时，人们认为简单的实心核装药设计将更为可靠，但是该设计需要大量U-238作为填充物，一个非常厚的铝壳来延长内爆冲击波的作用时间，此外还需要三吨重的高爆炸药。胖子核弹包含有两层同心的球形高保炸药，每层都有25厘米厚。内爆由内层的炸药驱动，而外层的炸药包含有32个爆炸透镜，这些透镜排成足球形，每一个都可以将他们的爆炸物的冲击波转换为凹形的波，以和内层炸药的轮廓匹配。

胖子核弹上使用的标准的爆炸透镜使用了快速和慢速的炸药。

3、现代都是用钚核装药

纯钚的核装药是体积最小的，因此从60年代早期开始，使用纯钚作为核装药成为了制造核弹的标准。

由于钚有毒，而且还有许多同素异形体（参见钚的同素异形体，铸造、加工钚成为一项艰巨的人物。当钚冷却时，相变会使钚变形甚至裂开。这种变形可以通过添加3-3.5%摩尔分数（0.9-1%质量分数）的镓以形成钚镓合金来解决，使得δ相可以占据一个很宽的温度范围。当钚镓合金从熔化状态冷却时，相变将会从ε相转变为δ相，而不会经过四个相变。理论上也可以使用其他的三价金属，但是由于镓的中子吸收截面很小，同时也能保护钚不受腐蚀，通常都使用钚镓合金。但是钚镓合金的缺点是镓自己会被腐蚀，因此如果如果想将从拆除的核武器中提取的钚转化为二氧化钚用于发电核反应堆时，很难从中去除镓。

由于钚的化学性质活泼，通常会将制成的核装药镀上一层薄薄的惰性金属。这层镀膜还可避免钚的毒性危害。第一枚核弹使用了银镀膜，随后，使用蒸汽镍镀膜，但是现在，通常使用金。

4、中子源

早期的核武器将一种称为中子源的装置放置在核装药的内部，这个装置包括钋-210和铍，这两部分被一个薄片分开。核装药内爆时，将会压碎顽童，使两部分金属混合在一起，这样钋衰变产生的α粒子会与铍相互反应，从而产生自由中子。在现代的核武器中，中子源是一个包含有一个加速器的高电压真空管，加速器用氘氚原子核轰击氘氚的金属化合物，产生的小规模聚变会释放出能够射入核装药的自由中子。这个方式可以更好地控制链式反应的起始时间。

没有中子源（铍/钋弹丸），原子弹根本爆炸不了，所以中子源（铍/钋弹丸）放在铀球核心是很危险的，所以平常放置在外面，起爆前，通过控制系统才将其通过管道塞入铀球核心。钋半衰期138天，所以原子弹差不多半年就要换一个新的中子源（铍/钋弹丸），这点很麻烦。

最后为了将中子管部件插入裂变材料中心，我们需要拆掉一块炸药透镜组件，这对其产生的不均衡度不到10%，是可以接受的。

二、 聚变增强裂变弹 也叫增强型原子弹。

。于敏构型就是：苏联早期发展的“千层饼”原子弹，它的威力小，只算得上助爆增强型原子弹，后来被放弃。于敏的原子弹就是微改造苏联千层饼原子弹的构造，只不过是双层的铀235。两层之间是一层很薄的氘化锂，最外层才是普通的炸药。从而成功研发于敏—构型增强型原子弹。结构上只比苏联放弃的“千层饼”原子弹稍好一些。

。原理是利用中心的铀235释放出的中子诱发外边的铀235开始发生剧烈的链式核裂变，释放出X射线向球心聚焦，让它集中能量去激发聚变材料，获得聚变所需的上千万度高温及高压。再利用聚变反应释放出的高能量中子导致反射层铀-238碎片裂变。

这就是于敏构型热核武器设计成功的原因。

结构如图所示：

1、中心是中子源（铍/钋弹丸）

2、从里往外依次是铀-235层 5厘米厚9公斤、氘化锂（燃料）3厘米厚1.5公斤、钚239层4厘米厚96公斤，铍1厘米厚3.6公斤。

3、最外边的反射层是铀238厘米2厚93公斤。

4、包裹材料为数百公斤的高爆炸药22厘米厚300公斤。

于敏—氢弹构型的核弹的引爆导致如下事件顺序发生：

1. 高爆炸药爆炸，炸药透镜均匀地引爆主炸药产生一个向心爆轰波，推动核弹中心压缩，当核燃料之间紧密结合时，冲击波驱动铀235或钚239碎片形成一个球。当亚临界质量的燃料块结合时，铀235或钚239碎片撞击位于球心的中子源（铍/钋弹丸）。铍、钋弹丸中的箔片被弄破，钋自发地释放出阿尔法粒子，这些阿尔法粒子撞击铍生成很多自由中子，这些中子将诱发铀235或钚239开始发生剧烈的链式核裂变。

2. 链式核裂变产生的中子加热核弹内部和反射层。

3. 中子进入氘化锂，与锂结合生成氚。

4.反射层铀235的裂变产生向球心聚焦的高温和高压，与核心的铀235爆炸产生向外的高温和高压的结合，足以引发氘-氚和氘-氘聚变反应，从而生成更多的热量、辐射和中子。

6、聚变反应释放出的中子导致反射层铀-238碎片裂变（只有聚变反应释放出的高能量中子才能导致铀-238发生裂变反应）

7、反射层碎片的裂变将生成更多的辐射和热量。

8、核弹爆炸。

所有这些事件在亿分之6000秒内发生（其中原子弹内爆需要亿分之5500秒，聚变事件需要亿分之500秒）。

东风31战略导弹核弹头。